Понятие "измерение погрешности", определение значения погрешности

[libra 517]

Сколько?

Вопрос риторический. Только детальное исследование может показать сколько должно быть точек.

Скорее математика. Как отправная точка цена деления СИ. Вот Бюффон чертил параллельные прямые и кидал иголки.

[Данилов А.А. 1 951]

И опять вопрос к Вам - характеристика ПИП нелинейна? Она имеет принципиальную нелинейность и вы её аппроксимируете?

Даже если она не нелинейна, то для определения параметров прямой всё равно нужно проводить аппроксимацию.

Если последнее, то трех точек калибровки явно недостаточно!

Это понятно. Мне хотелось бы решить задачу в общем виде, так сказать, для потомков, при условии, что в каждой строке таблицы (из произвольного числа строк не менее 3) будет свое значение неопределённости. И как уже сказал выше, при условии поэлементной калибровки компонентов измерительного канала. Напрашивается проведение аппроксимации функций преобразования каждого из компонентов измерительного канала, с тем, чтобы в дальнейшем их использовать для получения аппроксимации функции преобразования всего канала.

[libra 517]

Только детальное исследование может показать сколько должно быть точек.Целый год нам потребовалось минимизировать количестово точек калибровки в толщиномере ИТДП-11. Подобрать нужное распределение их по диапазону от 0 мм до 10мм., чтобы обеспечить необходимые характеристики.Минимум что удалось добиться 8 точек. Если бы на момент 1993г. были другие микросхемы памяти другие процессоры<br />(хотя бы 32 точки), то у прибора были бы характеристики намного "круче". Но ведь в этом плане и теория погрешностей не дает одназначного решения по апроксимации.Это тоже один из инструментов....<br />

Взяли вы одну точку на характеристике СИ. По типу А определели неопределенность. То есть у Вас есть подмножество с математическим ожиданием и СКО. Теперь Вам необходимо узнать как получить второе подмножество с исходными данными не связанные с первым подмножеством. То есть, появление результатов из второго подмножества в первом маловероятно. Почему бы как отправную точку не взять правило трех сигм. Соответсвенно математическое ожидание второго подмножества должно нахлдиться на растоянии не менее 6 СКО от математического ожидания первого подмножества. Если вы не хотите определять закон распределения вероятности, то в большинстве случаев законы распределения вероятности пересекаютсяю на растоянии 1,6 СКО от матожидания. Другое дело, что эталонная база не всегда может обеспечить требуемую дискретизацию.

[Дмитрий Борисович 1 013]

....

Почему бы как отправную точку не взять правило трех сигм.

.....

Другое дело, что эталонная база не всегда может обеспечить требуемую дискретизацию.

И Вы правы!

Вот и приходится крутится самим без методических документов...А кто их даст?

Только опыт и эксперимент.

И возврвщаясь к вопросу Александра Александровича.

Решений может быть несколько :

1.принимать неопределенность лучшей точки калибровки, считать что всё линейно до другой точки калибровки, далее вступает

в расчет неопределенность следующей точки калибровки. И это Ваше право при калибровке.

2.Считать как сумму корней квадратных...И это тоже Ваше право при калибровке. Да результат несколько хуже. Но возможно

более правильный...Ведь Вы добавили неопределенность от НЕ гарантированноси линейности предела. И можете смело

доказывать заказчику/потребителю что это правильнее.

3.принять неопределенность худшей точки калибровки во всем диапазоне.Опять цифры хуже, но больше гарантии.

4.разобраться почему неопределенность в достаточно близких точках имеет такое расхождение....

И все эти решения будут правильными ( и для потомков...) так как на все Вы дадите свою неопределенность.

[Lavr 506]

Позволю себе напомнить еще одно философское утверждение: об измеряемой величине мы должны знать все еще до начала измерения.

По той же ссылке: "Созданное умом не ведает о божественном." Мы просто не можем знать все. Мы предполагаем, а затем экспериментально подтверждаем.

Вот, интересно, такое впечатление, что все что я говорю просто не усваивается умом, а отвергается как чужеродный элемент. Я же говорил, что измерение в концепции неопределенности, это не познавательная процедура, а процесс присвоения значений тому, что мы знаем. Тем не менее, Вас все равно тянет в познание.

[Lavr 506]

....

Почему бы как отправную точку не взять правило трех сигм.

.....

Другое дело, что эталонная база не всегда может обеспечить требуемую дискретизацию.

И Вы правы!

Вот и приходится крутится самим без методических документов...А кто их даст?

Только опыт и эксперимент.

И возврвщаясь к вопросу Александра Александровича.

Решений может быть несколько :

1.принимать неопределенность лучшей точки калибровки, считать что всё линейно до другой точки калибровки, далее вступает

в расчет неопределенность следующей точки калибровки. И это Ваше право при калибровке.

2.Считать как сумму корней квадратных...И это тоже Ваше право при калибровке. Да результат несколько хуже. Но возможно

более правильный...Ведь Вы добавили неопределенность от НЕ гарантированноси линейности предела. И можете смело

доказывать заказчику/потребителю что это правильнее.

3.принять неопределенность худшей точки калибровки во всем диапазоне.Опять цифры хуже, но больше гарантии.

4.разобраться почему неопределенность в достаточно близких точках имеет такое расхождение....

И все эти решения будут правильными ( и для потомков...) так как на все Вы дадите свою неопределенность.

Общее "настроение" этого ответа мне нравится. У каждого есть возможность вкладывать в оценку неопределенности свое понимание факторов, влияющих на качество измерения, если такое понимание имеется. Чтобы ваше понимание можно было максимально эффективно использовать при дальнейших измерениях, протокол калибровки должен содержать всю необходимую информацию для интерпретации данных.

Что касается частностей, то отдельные предложения вызывают некоторые сомнения. Например, целесообразно ли давать гарантированную неопределенность. Такой подход нивелировал бы преимущество концепции. Руководство предлагает ориентироваться на реалистичные оценки.

Теперь о расчете неопределенности третьего значения по неопределенностям двух значений, стоящих побокам от него. Может ли нелинейность характеристики СИ влиять на неопределенность значения в некоторой точке? Может, если вы значение определяете путем апроксимации, а характеристику СИ знаете плохо. Отсюда сомнение. Если определяете третье значение по двум другим значениям, то к уже имеющемуся сомнению в характеристике добавятся сомнения в этих значениях. Но для случая линейки такая ситуация фантастична, поскольку это означает, что мы забыли, где у линейки начало. Тогда к чему привязаны два первых значения. Давайте разберем этот случай поаналогии с погрешностью. Допустим выполнены два измерения длины одним СИ и с одной погрешностью. Какую погрешность вы припишете апроксимированной точке, если известно, что характеристика линейна. Второй вариант. Два измерения выполнены разными средствами измерений и с разной погрешностью. Какую погрешность вы припишете апроксимированной точке, если линейность характеристики СИ доподленно известна?

[Дмитрий Борисович 1 013]

.....

Общее "настроение" этого ответа мне нравится. У каждого есть возможность вкладывать в оценку неопределенности свое понимание факторов, влияющих на качество измерения, если такое понимание имеется. Чтобы ваше понимание можно было максимально эффективно использовать при дальнейших измерениях, протокол калибровки должен содержать всю необходимую информацию для интерпретации данных.

.....

И всё таки есть некоторые моменты которые меня смущают.

Возвращусь к своим трассоискателям.

Возможно фирмы Radiodetection или VIVAX и имеют полную оценку неопределенности на свою модель трубопровода по

которой они потом проводят калибровку своих трассоискателей. И конечно имеют тогда и право проводить просто допусковый

контроль ( как я приводил на RD4000), на точке 2м.

Возможно что такой модели достаточно, при условии что измерения потом проводятся до 3м.Да еще в условиях

прокладки коммуникаций за рубежом (всё ровненько..да гладенько)...имеется документация (т.е известна априорно информация

о типе коммуникации и предполагаемой глубине). А у нас как? "Где-то здесь! Так сказал охранник дядя Вася, который

раньше здесь работал..." И порою глубины доходят до 6...7м.

И можно показать что расширенная неопределенность самой модели трубопровода в точке 2м будет 2см.

Но вот ЧТО будет на точке 6м?

Модель трубопровода в виде проводника 50м, дает систематическую составляющую порядка 36см. А как её учесть?

На сколько точно должны быть скомпенсированы тракты двух катушек в точке 2м, что бы эта систематическая составляющая НЕ изменила знак??

Пред западными производителями таких вопросов не возникает.

Как говорят потребители - "высокая степень доверия к западным приборам!"

Как проводят "выбор" трассоискателя отечественный потребитель?

Вышли в поле на известный трубопровод, недалеко от города, (а кто из комиссии поедет дальше?). Вроде бы показывает

1,7м. Ну значит работает хорошо, потом сделаем шурф и посмотрим...Когда это будет "потом" - неизвестно!

И на основании таких испытаний принимается решение о закупке RD4000, RD8000, vLocDM, i5000....

Просишь показать протоколы..."Ну что Вы, это коммерческая тайна, испытания проводили ну о-о-чень большие люди!"

Что остается отечественному производителю?

1.Одна фирма записала тогда в своей документации что проводник должен быть длиной 300м! Где это делать? Не указано...

2.Другая фирма осталась в "погрешностях" и записала ±{[4+0,3h(h+1)]%+0,1 м}. Кто из потребителей будет высчитывать

квадратичность погрешности от глубины при выборе прибора? НИКТО!!! Для всех на этом этапе погрешность будет +/-4%!!!

И это вопросы только о том какова принята модель трубопровода при калибровке.

Но ведь никто не запрещает применять нам эту модель?

[kot1967 184]

Вышли в поле......

Ну поскольку разговор перешел в практическое русло, позволю себе тоже высказаться, не уверен насколько по теме. Как-то в жизни утверждение о «примерном совпадении» значений погрешности и неопределенности лично у меня не находит подтверждения. Неопределенность полученная из СКО обычно явно меньше любой разумной погрешности, когда дело касается реальных измерений. И дело не в неисключенной систематике, ИМХО это и есть - отсутствие обсуждаемых выше «глубоких предварительных знаний» о предмете, которые бывает даже у производителя СИ далеко не полные. Не скажу за все измерения, но в любом случае в "тепличных" условиях калибровочной лаборатории на "тепличном" эталоне установленные значения неопределенности в жизни применимы с большими оговорками.

Для тех СИ с которыми я сталкиваюсь по работе неопределенность обычно начинается с 1% Cv в рекламных буклетах и заканчивается 5-10% погрешности в ОТ, если испытания проводили грамотно, а если нет?

ЗЫ Буржуйские "подходы" (в практическом конечно смысле, ибо я не теоретик, да вообще не метролог ) мне конечно импонируют, но для конкретного измерения желательно иметь конкретные показатели точности.

То бишь если хочешь сделать все правильно - сделай сам.

[libra 517]

<br />

<br />

<br />Позволю себе напомнить еще одно философское утверждение: об измеряемой величине мы должны знать все еще до начала измерения. <br />

<br />По той же ссылке: "<font face="Arial, Helvetica, sans-serif"><font size="2">Созданное умом не ведает о божественном." Мы просто не можем знать все. Мы предполагаем, а затем экспериментально подтверждаем. </font></font><br />

<br />Вот, интересно, такое впечатление, что все что я говорю просто не усваивается умом, а отвергается как чужеродный элемент. Я же говорил, что измерение в концепции неопределенности, это не познавательная процедура, а процесс присвоения значений тому, что мы знаем. Тем не менее, Вас все равно тянет в познание.<br />

Если вы знаете, то нет необходимости в присвоении значения - все уже и так известно и присвоенно до Вас. Странный у Вас подход.

[Lavr 506]

Неопределенность полученная из СКО обычно явно меньше любой разумной погрешности, когда дело касается реальных измерений. И дело не в неисключенной систематике, ИМХО это и есть - отсутствие обсуждаемых выше «глубоких предварительных знаний» :)/>/>/> о предмете, которые бывает даже у производителя СИ далеко не полные.

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

[Lavr 506]

<br />

<br />

<br />Позволю себе напомнить еще одно философское утверждение: об измеряемой величине мы должны знать все еще до начала измерения. <br />

<br />По той же ссылке: "<font face="Arial, Helvetica, sans-serif"><font size="2">Созданное умом не ведает о божественном." Мы просто не можем знать все. Мы предполагаем, а затем экспериментально подтверждаем. </font></font><br />

<br />Вот, интересно, такое впечатление, что все что я говорю просто не усваивается умом, а отвергается как чужеродный элемент. Я же говорил, что измерение в концепции неопределенности, это не познавательная процедура, а процесс присвоения значений тому, что мы знаем. Тем не менее, Вас все равно тянет в познание.<br />

Если вы знаете, то нет необходимости в присвоении значения - все уже и так известно и присвоенно до Вас. Странный у Вас подход.

Наша песня хороша, начинай сначала.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как ни странно, но пока по жизни это так!

"Меньше знаешь - дольше живешь!"

"Меньше знаешь - крепче спишь!"

"Тише едешь - дальше будешь!"

Но вот другое утверждение - "Больше знаешь-крепче пьешь!"

[Lavr 506]

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как ни странно, но пока по жизни это так!

Не пойму, когда Вы шутите, а когда говорите серьезно.

Изменено 29 Марта 2013 пользователем Lavr

[kot1967 184]

Неопределенность полученная из СКО обычно явно меньше любой разумной погрешности, когда дело касается реальных измерений. И дело не в неисключенной систематике, ИМХО это и есть - отсутствие обсуждаемых выше «глубоких предварительных знаний» :)/>/>/>/> о предмете, которые бывает даже у производителя СИ далеко не полные.

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как правило, если трансформировать знания в доп. погрешности. Хотя по хорошему знания должны трансформироваться в «кривые» (самый простой вариант нелинейные) закономерности при описании неопределенностей, и только если эти закономерности невозможно описать мат.аппаратом в тупое увеличение абсолютных значений. Говорю только за свою область. Возможно где-то по-другому.

Ну а если этим не заморачиваться, то начинаем (как в соседней теме) считать неопределенность по «разведенной в аптеке глюкозе», чтобы затем почему-то распространить полученные знания неопределенности на биологические матрицы.

Хотя бывают, конечно, случаи когда «излишние знания» только мешают делу . А дело делать надо.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как ни странно, но пока по жизни это так!

Не пойму, когда Вы шутите, а когда говорите серьезно.

"В каждой сказке есть намек, добрым молодцам урок!"

Я же Вам привожу пример трассоискателей...Чем меньше я знаю об условия калибровки, о реальных условиях измерения -

тем меньше получается наопределенность в точке 2м!

Но как только я начинаю задумывать о том что нужен бесконечный проводник, возникают систематичестие составляющие и

очень сложно устранимые.

И это я еще не задумывался о том. что в этой методике обратным проводником (т.е проводником по когторому возвращается

ток к генератору) является грунт. А каково должно быть его состояние? А какая проводимость грунта в месте проведения

калибровки должна быть? А чему равна площадь этого обратного проводника?....

Начинаем познавать и приходим к неутешительному выводу - неопределенность начинает резко возрастать!!!

[Lavr 506]

Неопределенность полученная из СКО обычно явно меньше любой разумной погрешности, когда дело касается реальных измерений. И дело не в неисключенной систематике, ИМХО это и есть - отсутствие обсуждаемых выше «глубоких предварительных знаний» :)/>/>/>/>/>/> о предмете, которые бывает даже у производителя СИ далеко не полные.

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как правило, если трансформировать знания в доп. погрешности. Хотя по хорошему знания должны трансформироваться в «кривые» (самый простой вариант нелинейные) закономерности при описании неопределенностей, и только если эти закономерности невозможно описать мат.аппаратом в тупое увеличение абсолютных значений. Говорю только за свою область. Возможно где-то по-другому.

Ну а если этим не заморачиваться, то начинаем (как в соседней теме) считать неопределенность по «разведенной в аптеке глюкозе», чтобы затем почему-то распространить полученные знания неопределенности на биологические матрицы.

Хотя бывают, конечно, случаи когда «излишние знания» только мешают делу :yes-yes:/>/> . А дело делать надо.

А как нибудь попроще нельзя? Разговор типа "С точки зрения банальной эрудиции..." вызывают у меня чувство неполноценности, а когда я вижу отсылку в другую тему, откуда Вы только что пришли, у меня вообще руки опускаются.

Изменено 29 Марта 2013 пользователем Lavr

[Lavr 506]

Эти слова означают, что чем меньше знаний о предмете измерения, тем меньше оценка неопределенности. Я правильно понял?

Как ни странно, но пока по жизни это так!

Не пойму, когда Вы шутите, а когда говорите серьезно.

"В каждой сказке есть намек, добрым молодцам урок!"

Я же Вам привожу пример трассоискателей...Чем меньше я знаю об условия калибровки, о реальных условиях измерения -

тем меньше получается наопределенность в точке 2м!

Но как только я начинаю задумывать о том что нужен бесконечный проводник, возникают систематичестие составляющие и

очень сложно устранимые.

И это я еще не задумывался о том. что в этой методике обратным проводником (т.е проводником по когторому возвращается

ток к генератору) является грунт. А каково должно быть его состояние? А какая проводимость грунта в месте проведения

калибровки должна быть? А чему равна площадь этого обратного проводника?....

Начинаем познавать и приходим к неутешительному выводу - неопределенность начинает резко возрастать!!!

Вся проблема в том, что подмоделью вы понимаете "кусок провода", а не математическое описание измерения величины, соответствующей этому куску провода. Без математической модели Вы ни значение величины, ни неопределенность этого значения не оцените.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Вся проблема в том, что подмоделью вы понимаете "кусок провода", а не математическое описание измерения величины, соответствующей этому куску провода. Без математической модели Вы ни значение величины, ни неопределенность этого значения не оцените.

В том то и весь фокус, что под моделью я как раз и понимаю математическое описание этого "куска провода".

Проведен анализ получения (задания) возможных глубин с помощью такого представления коммуникации.

Показано математически где возникают ошибки, промоделировано это всё в системе MathCaD....

Проведено экспериментальное подтверждение полученным математическим выкладкам...

[Lavr 506]

Вся проблема в том, что подмоделью вы понимаете "кусок провода", а не математическое описание измерения величины, соответствующей этому куску провода. Без математической модели Вы ни значение величины, ни неопределенность этого значения не оцените.

В том то и весь фокус, что под моделью я как раз и понимаю математическое описание этого "куска провода".

Проведен анализ получения (задания) возможных глубин с помощью такого представления коммуникации.

Показано математически где возникают ошибки, промоделировано это всё в системе MathCaD....

Проведено экспериментальное подтверждение полученным математическим выкладкам...

За вашим "лесом" "деревьев" не видно. Модель должна включать все условия, влияющие на измерение, а измеряете вы то что определили моделью. Не надо путать измерение с научным экспериментом.

[Дмитрий Борисович 1 013]

Модель должна включать все условия, влияющие на измерение, а измеряете вы то что определили моделью.

Как Вы не поймете...Все модели трубопровода справедливы до определенной глубины.

И это получается точка 2м.

Пока мы проводим калибровку до этой точки - никаких проблем и нареканий.

Но если нужно провести калибровку для точки 6м - всё! Модель 50м куска провода не работает!!!

В принципе этот вопрос можно оставить в стороне ...

Как уже говорил, что при калибровке и определении неопределенности понятия "истинное" значение отсутствует.

И поэтому всё будет зависеть от того как договорятся производитель- потребитель.Как говориться - "Клиент всегда прав!"

Если потребителя устраивает - зачем производителю о чем то еще задумываться!

Вот это меня и настораживает в концепции неопределенности!

[Дмитрий Борисович 1 013]

Не надо путать измерение с научным экспериментом.

Кстати...

Только научный эксперимент позволяет узнать условия влияющие на измерения!

[libra 517]

За вашим "лесом" "деревьев" не видно. Модель должна включать все условия, влияющие на измерение, а измеряете вы то что определили моделью. Не надо путать измерение с научным экспериментом.

Модель априори не может включать все условия. Вот не знали мы о бозоне Хигинса, а модель строения атома была и работала. Или была модель-"Земля плоская" и для того времени всех "устраивала". Потом была модель-"Земля - круглая". И ходили моряки по морю и эта модель их устраивала. Могу продолжать и дальше , только есть ли необходимость. Есть понятие достаточность модели. Ее уточнение ведет только к получению более точного результата, только он не всегда необходим.

[Данилов А.А. 1 951]

Решений может быть несколько :

, Дмитрий Борисович!

1.принимать неопределенность лучшей точки калибровки, считать что всё линейно до другой точки калибровки, далее вступает в расчет неопределенность следующей точки калибровки.

Слишком оптимистично, чтобы быть правдой.

2.Считать как сумму корней квадратных...И это тоже Ваше право при калибровке. Да результат несколько хуже. Но возможно

более правильный...Ведь Вы добавили неопределенность от НЕ гарантированности линейности предела.

Возможен и такой подход

3.принять неопределенность худшей точки калибровки во всем диапазоне.Опять цифры хуже, но больше гарантии.

Слишком пессимистично, но надёжно. Скорее всего, неприемлемо при измерениях в широком диапазоне измеряемой величины

4.разобраться почему неопределенность в достаточно близких точках имеет такое расхождение....

Разбираться особо не в чем - характеристики точности эталона в различных точках диапазона измерений различны

[Данилов А.А. 1 951]

, Владимир Орестович!

Модель априори не может включать все условия... Есть понятие достаточность модели. Ее уточнение ведет только к получению более точного результата, только он не всегда необходим.

И адекватность модели...

[1qazxs 17]

В том то и весь фокус, что под моделью я как раз и понимаю математическое описание этого "куска провода".

Проведен анализ получения (задания) возможных глубин с помощью такого представления коммуникации.

Показано математически где возникают ошибки, промоделировано это всё в системе MathCaD....

Проведено экспериментальное подтверждение полученным математическим выкладкам...

Дмитрий Борисович, а разве это не сличение эталонов (моделей) трассоискателей "на бумаге"?

К которой Вы так скептически относились.

И тогда прав 1qazxs:

Грубо говоря сличение эталонов можно проводить на бумаге, а не в "поле".